DE102019219628A1

DE102019219628A1 - Valve for metering a fluid, in particular a fuel injection valve

Info

Publication number: DE102019219628A1
Application number: DE102019219628.4A
Authority: DE
Inventors: Andreas Glaser; Ralf Kromer; Tobias KELLER
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-12-13
Filing date: 2019-12-13
Publication date: 2021-06-17
Also published as: CN112983706A; BR102020025184A2

Abstract

Das erfindungsgemäße Ventil, insbesondere Brennstoffeinspritzventil zeichnet sich dadurch aus, dass es eine verbesserte Temperaturstabilität im Bereich der hohen Temperaturen ausgesetzten Ventilbauteile aufweist. Das Brennstoffeinspritzventil (1) umfasst einen erregbaren Aktuator (15) zur Betätigung eines Ventilschließkörpers (12), der zusammen mit einer an einem Ventilsitzkörper (13) ausgebildeten Ventilsitzfläche (14) einen Dichtsitz bildet, und Abspritzöffnungen (4), die stromabwärts der Ventilsitzfläche (14) ausgebildet sind. Außerdem besitzt das Ventil einen den Ventilsitzkörper (13) aufnehmenden, einen Teil eines Ventilgehäuses (22) bildenden und mit dem Ventilsitzkörper (13) verbundenen Ventilsitzträger (10). Der aus einem metallischen Material bestehende Ventilsitzträger (10) und der aus einem keramischen Material bestehende Ventilsitzkörper (13) sind indirekt über eine Spannhülse (30) fest miteinander verbunden.Das Brennstoffeinspritzventil eignet sich besonders zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschine.The valve according to the invention, in particular a fuel injector, is characterized in that it has improved temperature stability in the area of valve components exposed to high temperatures. The fuel injection valve (1) comprises an excitable actuator (15) for actuating a valve closing body (12) which, together with a valve seat surface (14) formed on a valve seat body (13), forms a sealing seat, and spray openings (4) which are located downstream of the valve seat surface ( 14) are formed. The valve also has a valve seat support (10) which receives the valve seat body (13), forms part of a valve housing (22) and is connected to the valve seat body (13). The valve seat support (10) made of a metallic material and the valve seat body (13) made of a ceramic material are indirectly fixed to one another via a clamping sleeve (30) .

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Ventil zum Zumessen eines Fluids, insbesondere einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention is based on a valve for metering a fluid, in particular a fuel injection valve according to the preamble of the main claim.

In der 1 ist beispielhaft eine aus dem Stand der Technik bekannte Brennstoffeinspritzvorrichtung gezeigt, bei der ein in einer Aufnahmebohrung eines Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine eingebautes Brennstoffeinspritzventil vorgesehen ist. Die Brennstoffeinspritzvorrichtung eignet sich besonders für den Einsatz in Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschinen. Das Ventil weist ein Ventilgehäuse auf, das u.a. einen einen Ventilsitzkörper aufnehmenden und mit dem Ventilsitzkörper fest verbundenen Ventilsitzträger umfasst. Die beiden Bauteile sind mittels einer Schweißnaht fest miteinander verbunden. Der Ventilsitzkörper liegt im montierten Zustand an einer inneren Anschlagschulter des Ventilsitzträgers an, wodurch am Außenumfang der beiden Bauteile zwischen diesen ein radialer Ringspalt verbleibt (z.B. DE 10 2005 052 255 A1 ).In the 1 A fuel injection device known from the prior art is shown by way of example, in which a fuel injection valve installed in a receiving bore of a cylinder head of an internal combustion engine is provided. The fuel injection device is particularly suitable for use in fuel injection systems of mixture-compressing externally ignited internal combustion engines. The valve has a valve housing which, among other things, comprises a valve seat support which receives a valve seat body and is firmly connected to the valve seat body. The two components are firmly connected to one another by means of a weld seam. In the assembled state, the valve seat body rests against an inner stop shoulder of the valve seat carrier, as a result of which a radial annular gap remains between them on the outer circumference of the two components (e.g. DE 10 2005 052 255 A1 ).

Aus der DE 10 2005 061 424 A1 ist bereits ein Brennstoffeinspritzventil bekannt, das einen Magnetkreis mit einem Kern, mit einer Magnetspule und einem Anker sowie mit einer bewegbaren Ventilnadel, die einen Ventilschließkörper aufweist, der mit einem festen Ventilsitz zusammenwirkt, besitzt. Der Ventilsitz ist an einem Ventilsitzkörper ausgeformt, wobei der Ventilsitzkörper mit einem Ventilsitzträger, in den der Ventilsitzkörper eingebracht ist, fest verbunden ist. Der Ventilsitzkörper ist aus einem keramischen Material hergestellt und weist an seinem äußeren Umfang eine sägezahnähnliche Struktur zur Herstellung der festen Verbindung mit dem aus einem Kunststoff hergestellten Ventilsitzträger auf. Zwischen den beiden Bauteilpartnern wird insofern eine Kunststoff-Keramik-Pressverbindung realisiert. Die sägezahnähnliche Struktur des Keramik-Bauteils Ventilsitzkörper dringt in den Kunststoff des Ventilsitzträgers ein, und der Kunststoff relaxiert nachfolgend.From the DE 10 2005 061 424 A1 a fuel injector is already known which has a magnetic circuit with a core, with a magnetic coil and an armature and with a movable valve needle which has a valve closing body which cooperates with a fixed valve seat. The valve seat is formed on a valve seat body, the valve seat body being firmly connected to a valve seat carrier in which the valve seat body is introduced. The valve seat body is made of a ceramic material and has a sawtooth-like structure on its outer circumference for establishing the fixed connection with the valve seat support made of a plastic. In this respect, a plastic-ceramic press connection is implemented between the two component partners. The sawtooth-like structure of the ceramic component of the valve seat body penetrates the plastic of the valve seat support, and the plastic subsequently relaxes.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße Ventil zum Zumessen eines Fluids mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil einer verbesserten Temperaturstabilität im Bereich der hohen Temperaturen ausgesetzten Ventilbauteile. Bei Brennstoffeinspritzventilen handelt es sich entsprechend um den dem Brennraum zugewandten Ventilsitzkörper. An seinem abspritzseitigen Ventilende, das bei Ausführung des Ventils als direkteinspritzendes Brennstoffeinspritzventil durch die unmittelbare Nähe zum Brennraum von der aggressiven Brennraumatmosphäre beeinflusst ist, besitzt das Ventil in vorteilhafter Weise eine hohe Chemikalienbeständigkeit. Erfindungsgemäß sind ein zum Ventilgehäuse gehörender Ventilsitzträger und der Ventilsitzkörper nur indirekt über eine Spannhülse fest miteinander verbunden.The valve according to the invention for metering a fluid with the characterizing features of claim 1 has the advantage of improved temperature stability in the area of valve components exposed to high temperatures. In the case of fuel injectors, it is accordingly the valve seat body facing the combustion chamber. At its injection-side valve end, which, when the valve is designed as a direct-injecting fuel injector, is influenced by the aggressive combustion chamber atmosphere due to its close proximity to the combustion chamber, the valve advantageously has a high level of chemical resistance. According to the invention, a valve seat support belonging to the valve housing and the valve seat body are fixedly connected to one another only indirectly via a clamping sleeve.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Ventils möglich.The measures listed in the subclaims allow advantageous developments and improvements of the valve specified in claim 1.

Besonders vorteilhaft ist es, den Ventilsitzkörper aus einem keramischen Werkstoff herzustellen, um die angestrebte verbesserten Temperaturstabilität im Bereich der hohen Temperaturen ausgesetzten Ventilbauteile zu erreichen. Beispielhaft sei die Keramik Ceramaseal ® als geeigneter Werkstoff für den Ventilsitzkörper genannt. Alternative Keramiken sind ebenso denkbar.It is particularly advantageous to manufacture the valve seat body from a ceramic material in order to achieve the desired improved temperature stability in the area of valve components exposed to high temperatures. One example is the ceramic Ceramaseal ® as a suitable material for the valve seat body. Alternative ceramics are also conceivable.

Besonders vorteilhaft ist es, zumindest abschnittsweise einen konisch verlaufenden Bereich an der unteren Stirnseite des Ventilsitzträgers vorzusehen, mit dem eine abgerundete obere Stirnseite des Ventilsitzkörpers zu einer kardanischen Lagerung zusammenwirkt. Auf diese Weise lässt sich der Ventilsitzkörper gegenüber dem Ventilsitzträger zentrieren und ausrichten. Die Designmerkmale der kardanischen Lagerung können genauso gut auch am jeweils anderen Bauteil realisiert sein.It is particularly advantageous to provide, at least in sections, a conically running area on the lower end face of the valve seat support, with which a rounded upper end face of the valve seat body interacts to form a cardanic bearing. In this way, the valve seat body can be centered and aligned with respect to the valve seat support. The design features of the cardan bearing can just as easily be implemented on the other component.

Um den Ventilsitzkörper dichtend gegen den metallenen Ventilsitzträger zu pressen, werden in vorteilhafter Weise am Außenumfang der Spannhülse eine oder mehrere z.B. umlaufende Schrumpfschweißnähte bzw. Zugschweißnähte platziert. Über die Schrumpfschweißnähte lässt sich die Gefügestruktur in diesen Bereichen der Spannhülse derart verändern, dass das Material geringfügig verdichtet wird und sich die Bauteillänge der Spannhülse reduziert.In order to press the valve seat body tightly against the metal valve seat support, one or more e.g. circumferential shrink welds or tension welds are advantageously placed on the outer circumference of the clamping sleeve. The microstructure in these areas of the clamping sleeve can be changed via the shrink weld seams in such a way that the material is slightly compressed and the component length of the clamping sleeve is reduced.

In vorteilhafter Art und Weise sind der Ventilsitzträger und die Spannhülse mittels einer Schweißnaht fest miteinander in deren Überlappbereich, der sich ergibt, da die Spannhülse eine größere axiale Ausdehnung besitzt als die axiale Erstreckung des Ventilsitzkörpers, verbunden. Auf diese Weise kommt es zur indirekten Befestigung des nicht schweißbaren Ventilsitzkörpers am Ventilsitzträger.In an advantageous manner, the valve seat support and the clamping sleeve are firmly connected to one another by means of a weld seam in their overlap area, which results because the clamping sleeve has a greater axial extent than the axial extent of the valve seat body. In this way, the non-weldable valve seat body is indirectly fastened to the valve seat support.

FigurenlisteFigure list

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

1 einen schematischen Schnitt durch ein Brennstoffeinspritzventil in einer bekannten Ausgestaltung mit einem Abspritzöffnungen aufweisenden Ventilsitzkörper am stromabwärtigen Ventilende,
2 das abströmseitige Ventilende in einem ersten Ausführungsbeispiel als Ausschnitt II von 1 in einer vergrößerten Darstellung,
3 das abströmseitige Ventilende in einem zweiten Ausführungsbeispiel als Ausschnitt II von 1 in einer vergrößerten Darstellung,
4 den mit IV in 3 bezeichneten Ausschnitt in einer vergrößerten Darstellung,
5 das abströmseitige Ventilende in einem dritten Ausführungsbeispiel als Ausschnitt II von 1 in einer vergrößerten Darstellung und
6 den mit VI in 5 bezeichneten Ausschnitt in einer vergrößerten Darstellung.

Exemplary embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawing and explained in more detail in the description below. Show it

1 a schematic section through a fuel injector in a known embodiment with a valve seat body having spray orifices at the downstream end of the valve,
2 the downstream end of the valve in a first embodiment as section II of 1 in an enlarged view,
3 the downstream end of the valve in a second exemplary embodiment as section II from FIG 1 in an enlarged view,
4th the one with IV in 3 designated section in an enlarged view,
5 the downstream valve end in a third exemplary embodiment as section II from FIG 1 in an enlarged view and
6th the one with VI in 5 designated section in an enlarged view.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments

Ein in 1 dargestelltes bekanntes Beispiel eines Brennstoffeinspritzventils 1 ist in der Form eines Brennstoffeinspritzventils 1 für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen ausgeführt. Das Brennstoffeinspritzventil 1 eignet sich insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen nicht näher dargestellten Brennraum 25 einer Brennkraftmaschine. Allgemein ist die Erfindung anwendbar bei Ventilen zum Zumessen eines Fluids.An in 1 illustrated known example of a fuel injector 1 is in the form of a fuel injector 1 designed for fuel injection systems of mixture-compressing, externally ignited internal combustion engines. The fuel injector 1 is particularly suitable for direct injection of fuel into a combustion chamber not shown in detail 25th an internal combustion engine. In general, the invention is applicable to valves for metering a fluid.

Mit einem stromabwärtigen Ende ist das Brennstoffeinspritzventil 1 in eine Aufnahmebohrung 20 eines Zylinderkopfes 9 eingebaut. Ein Dichtring 2, insbesondere aus Teflon ®, sorgt für eine optimale Abdichtung des Brennstoffeinspritzventils 1 gegenüber der Wandung der Aufnahmebohrung 20 des Zylinderkopfes 9.With one downstream end is the fuel injector 1 into a mounting hole 20th of a cylinder head 9 built-in. A sealing ring 2 , in particular made of Teflon ®, ensures optimal sealing of the fuel injector 1 opposite the wall of the mounting hole 20th of the cylinder head 9 .

Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist an seinem zulaufseitigen Ende 3 eine Steckverbindung zu einer nicht gezeigten Brennstoffverteilerleitung auf, die durch einen Dichtring 5 zwischen einem Anschlussstutzen der Brennstoffverteilerleitung und einem Zulaufstutzen 7 des Brennstoffeinspritzventils 1 abgedichtet ist. Das Brennstoffeinspritzventil 1 verfügt über einen elektrischen Anschlussstecker 8 für die elektrische Kontaktierung zur Betätigung des Brennstoffeinspritzventils 1.The fuel injector 1 points at its inlet end 3 a plug connection to a fuel distribution line, not shown, which is secured by a sealing ring 5 between a connecting piece of the fuel distribution line and an inlet nozzle 7th of the fuel injector 1 is sealed. The fuel injector 1 has an electrical connector 8th for the electrical contact to actuate the fuel injector 1 .

Zwischen einem Ventilgehäuse 22 und einer z.B. rechtwinklig zur Längserstreckung der Aufnahmebohrung 20 verlaufenden Schulter 23 der Aufnahmebohrung 20 ist ein Entkopplungselement 24 eingelegt, das dem Ausgleich von Fertigungs- und Montagetoleranzen dient und eine querkraftfreie Lagerung auch bei leichter Schiefstellung des Brennstoffeinspritzventils 1 sicherstellt. Außerdem erfolgt damit eine optimierte Geräuschentkopplung. Das Entkopplungselement 24 ist z.B. mittels einer Sicherungsscheibe 39 gesichert.Between a valve housing 22nd and one, for example, at right angles to the longitudinal extension of the receiving bore 20th trending shoulder 23 the mounting hole 20th is a decoupling element 24 inserted, which serves to compensate for manufacturing and assembly tolerances and a bearing free of transverse forces, even if the fuel injector is slightly inclined 1 ensures. In addition, this results in an optimized noise decoupling. The decoupling element 24 is for example by means of a lock washer 39 secured.

Das Ventilgehäuse 22 des Brennstoffeinspritzventils 1 wird u.a. durch den Zulaufstutzen 7, aber auch von einem Düsenkörper 10 gebildet, in welchem eine Ventilnadel 11 angeordnet ist. Die Ventilnadel 11 steht mit einem z.B. kugelförmigen Ventilschließkörper 12 in Wirkverbindung, der mit einer an einem Ventilsitzkörper 13 angeordneten Ventilsitzfläche 14 zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Bei dem Brennstoffeinspritzventil 1 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um ein nach innen öffnendes Brennstoffeinspritzventil 1, welches über wenigstens eine Abspritzöffnung 4 verfügt, typischerweise aber wenigstens zwei Abspritzöffnungen 4 aufweist. Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist jedoch idealerweise als Mehrloch-Einspritzventil ausgeführt und hat deshalb zwischen vier und dreißig Abspritzöffnungen 4.The valve body 22nd of the fuel injector 1 is among other things through the inlet nozzle 7th , but also from a nozzle body 10 formed in which a valve needle 11 is arranged. The valve needle 11 stands with, for example, a spherical valve closing body 12th in operative connection with one on a valve seat body 13th arranged valve seat surface 14th cooperates to form a sealing seat. With the fuel injector 1 In the exemplary embodiment, it is an inwardly opening fuel injector 1 , which has at least one spray opening 4th has, but typically at least two spray orifices 4th having. The fuel injector 1 however, it is ideally designed as a multi-hole injection valve and therefore has between four and thirty injection orifices 4th .

Als Antrieb dient z.B. ein elektromagnetischer Kreis, der eine Magnetspule 15 als Aktuator umfasst, die in einem Spulengehäuse gekapselt und auf einen Spulenträger gewickelt ist, welcher einen Innenpol 16 umgibt. Zu dem elektroamagnetischen Kreis gehört weiterhin ein Anker 17, der auf der Ventilnadel 11 angeordnet ist. Im Ruhezustand des Brennstoffeinspritzventils 1 wird der Anker 17 von einer Rückstellfeder 18 entgegen seiner Hubrichtung so beaufschlagt, dass der Ventilschließkörper 12 an der Ventilsitzfläche 14 in dichtender Anlage gehalten wird. Bei Erregung der Magnetspule 15 baut diese ein Magnetfeld auf, welches den Anker 17 entgegen der Federkraft der Rückstellfeder 18 in Hubrichtung bewegt. Der Anker 17 nimmt die Ventilnadel 11 ebenfalls in Hubrichtung mit. Der mit der Ventilnadel 11 in Verbindung stehende Ventilschließkörper 12 hebt von der Ventilsitzfläche 14 ab, und der Brennstoff wird durch die Abspritzöffnungen 4 abgespritzt.For example, an electromagnetic circuit, which is a magnetic coil, serves as the drive 15th comprises as an actuator which is encapsulated in a coil housing and wound on a coil carrier which has an inner pole 16 surrounds. An armature also belongs to the electro-magnetic circuit 17th that is on the valve needle 11 is arranged. In the idle state of the fuel injector 1 becomes the anchor 17th by a return spring 18th acted against its stroke direction so that the valve closing body 12th on the valve seat surface 14th is kept in a sealed system. When the solenoid is excited 15th this builds up a magnetic field, which the anchor 17th against the spring force of the return spring 18th moved in the stroke direction. The anchor 17th takes the valve needle 11 also in the stroke direction. The one with the valve pin 11 related valve closing bodies 12th lifts from the valve seat surface 14th from, and the fuel is through the spray orifices 4th hosed.

Wird der Spulenstrom abgeschaltet, fällt der Anker 17 nach genügendem Abbau des Magnetfeldes durch den Druck der Rückstellfeder 18 vom Innenpol 16 ab, wodurch sich die Ventilnadel 11 entgegen der Hubrichtung bewegt. Dadurch setzt der Ventilschließkörper 12 auf der Ventilsitzfläche 14 auf, und das Brennstoffeinspritzventil 1 wird geschlossen.If the coil current is switched off, the armature falls 17th after sufficient reduction of the magnetic field by the pressure of the return spring 18th from the inner pole 16 down, causing the valve needle 11 moved against the stroke direction. This sets the valve closing body 12th on the valve seat surface 14th on, and the fuel injector 1 will be closed.

Bei dieser Ausführung der Brennstoffeinspritzvorrichtung handelt es sich um ein System für die Benzindirekteinspritzung mit Brennstoffeinspritzventilen 1, die, wie gezeigt, mit einem elektromagnetischen Aktuator, aber auch mit Piezoaktoren betrieben und z.B. in einem Konstantdrucksystem eingesetzt werden können.This embodiment of the fuel injection device is a system for gasoline direct injection with fuel injection valves 1 which, as shown, can be operated with an electromagnetic actuator, but also with piezo actuators and can be used, for example, in a constant pressure system.

Bei dem Düsenkörper 10 handelt es sich um ein Ventilbauteil, das auch als Ventilsitzträger bezeichnet werden kann, da er den Ventilsitzkörper 13 aufnimmt. 2 zeigt das abströmseitige Ventilende als Ausschnitt II von 1 in einer vergrößerten Darstellung, allerdings in einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform. In vorteilhafter Weise ist der Ventilsitzkörper 13 aus einem keramischen Material gefertigt. Bei vergleichbaren bekannten Ventilen sind die Ventilsitzkörper 13 aus metallischen Materialien wie Edelstahl hergestellt. Bei hohen Ventilspitzentemperaturen reduziert sich die Festigkeit solcher metallischer Materialien, so dass gezielt auf die Einhaltung von Temperaturobergrenzen an diesen Bauteilen bei ihrem Einsatz geachtet werden muss. Als hochtemperaturstabiler Werkstoff soll deshalb ein keramischer Werkstoff für den Ventilsitzkörper 13 eingesetzt werden. Außerdem besitzt das Ventil in vorteilhafter Weise eine hohe Chemikalienbeständigkeit an seinem der Brennraumatmosphäre ausgesetzten Ventilende.With the nozzle body 10 it is a valve component that also acts as a valve seat support can be referred to as it is the valve seat body 13th records. 2 shows the downstream end of the valve as section II of 1 in an enlarged view, but in a first embodiment of the invention. The valve seat body is advantageous 13th made of a ceramic material. In comparable known valves, the valve seat bodies are 13th made from metallic materials such as stainless steel. At high valve peak temperatures, the strength of such metallic materials is reduced, so that specific attention must be paid to compliance with upper temperature limits on these components when they are used. A ceramic material for the valve seat body should therefore be used as a material that is stable at high temperatures 13th can be used. In addition, the valve advantageously has a high chemical resistance at its valve end exposed to the combustion chamber atmosphere.

Da der Ventilsitzträger 10 als Teil des Ventilgehäuses 22 weiterhin, wie bei derartigen Ventilen üblich, aus einem metallischen Material wie Edelstahl bestehen soll, können Ventilsitzträger 10 und der Ventilsitzkörper 13 nicht mittels einer Schweißnaht fest miteinander verbunden werden. Erfindungsgemäß werden deshalb Ventilsitzträger 10 und Ventilsitzkörper 13 indirekt miteinander verbunden, und zwar mit einer Spannhülse 30. Bei der Spannhülse 30 handelt es sich um ein hülsenförmiges Bauteil, das an seinem unteren Ende einen um ca. 90° abgewinkelten Bodenbereich 31 aufweist. Der Bodenbereich 31 besitzt eine große Öffnung, die teilweise von dem Ventilsitzkörper 13 durchragt wird. Der verbleibende Bodenbereich 31 stellt insofern einen Ringbund dar, der eine Schulter 32 des Ventilsitzkörpers 13 untergreift und damit den Ventilsitzkörper 13 aufnimmt. Der Ventilsitzkörper 13 wird eingehängt in der Spannhülse 30 bis zur Anlage an einer planen unteren Stirnseite 33 des Ventilsitzträgers 10 gebracht und dann gesichert. Die Sicherung erfolgt z.B. mittels einer umlaufenden Schweißnaht 34 zwischen dem metallenen Ventilsitzträger 10 und der metallenen Spannhülse 30 in deren Überlappbereich, da die Spannhülse 30 eine größere axiale Ausdehnung besitzt als die axiale Erstreckung des Ventilsitzkörpers 13.As the valve seat carrier 10 as part of the valve body 22nd furthermore, as is customary with such valves, should consist of a metallic material such as stainless steel, valve seat supports can be used 10 and the valve seat body 13th cannot be firmly connected to one another by means of a weld seam. Valve seat supports are therefore according to the invention 10 and valve seat body 13th indirectly connected to each other with a clamping sleeve 30th . With the adapter sleeve 30th it is a sleeve-shaped component that has a base area angled by approx. 90 ° at its lower end 31 having. The floor area 31 has a large opening partially covered by the valve seat body 13th is penetrated. The remaining floor area 31 in this respect represents a collar that has a shoulder 32 of the valve seat body 13th engages under and thus the valve seat body 13th records. The valve seat body 13th is hooked into the adapter sleeve 30th up to the system on a flat lower end face 33 of the valve seat carrier 10 brought and then secured. It is secured, for example, by means of a circumferential weld seam 34 between the metal valve seat support 10 and the metal adapter sleeve 30th in their overlap area, as the clamping sleeve 30th has a greater axial extent than the axial extent of the valve seat body 13th .

Um den Ventilsitzkörper 13 dichtend gegen den Ventilsitzträger 10 zu pressen, werden am Außenumfang der Spannhülse 30 eine oder mehrere z.B. umlaufende Schrumpfschweißnähte bzw. Zugschweißnähte 38 platziert. Über die Schrumpfschweißnähte 38 lässt sich die Gefügestruktur in diesen Bereichen der Spannhülse 30 derart verändern, dass das Material geringfügig verdichtet wird und sich die Bauteillänge der Spannhülse 30 reduziert. Die hierdurch erreichte axiale Pressung im Anschlagbereich von Ventilsitzkörper 13 und Ventilsitzträger 10 muss so ausgelegt sein, dass die Pressverbindung Ventilsitzkörper 13 zu Ventilsitzträger 10 gegen den hydraulischen Systemdruck von z.B. bis 500 bar dichtet.Around the valve seat body 13th sealing against the valve seat support 10 to be pressed are on the outer circumference of the adapter sleeve 30th one or more, for example, circumferential shrink weld seams or tension weld seams 38 placed. About the shrink welds 38 the microstructure can be seen in these areas of the clamping sleeve 30th change in such a way that the material is slightly compressed and the component length of the adapter sleeve changes 30th reduced. The axial pressure achieved in this way in the stop area of the valve seat body 13th and valve seat supports 10 must be designed so that the press connection valve seat body 13th to valve seat carrier 10 seals against the hydraulic system pressure of, for example, up to 500 bar.

In der 3 ist das abströmseitige Ventilende in einem zweiten Ausführungsbeispiel als Ausschnitt II von 1 in einer vergrößerten Darstellung gezeigt. Diese Ausführung unterscheidet sich insbesondere von dem in 2 gezeigten Beispiel dadurch, dass die unteren Stirnseite 33 des Ventilsitzträgers 10 nicht plan ausgeführt ist. Vielmehr besitzt die dem Ventilsitzkörper 13 zugewandte Stirnseite 33 des Ventilsitzträgers 10 eine gestufte Geometrie. Von radial außen beginnend verläuft die Stirnseite 33 über einen gewissen Abschnitt plan im rechten Winkel zur Längsachse des Ventilsitzträgers 10 und geht dann nach radial innen in einen konisch verlaufenden Bereich 35 über, der sich nach radial innen dem Ventilsitzkörper 13 zugewandt verjüngt. Der konisch verlaufende Bereich 35 der Stirnseite 33 des Ventilsitzträgers 10 wirkt mit einer abgerundeten oberen Stirnseite 36 des Ventilsitzkörpers 13 zu einer kardanischen Lagerung zusammen. Auf diese Weise lässt sich der Ventilsitzkörper 13 gegenüber dem Ventilsitzträger 10 zentrieren und ausrichten. Erst nach der genauen Ausrichtung von Ventilsitzkörper 13 und Ventilsitzträger 10 zueinander erfolgt die Sicherung mittels der Schweißnaht 34 zwischen dem Ventilsitzträger 10 und der Spannhülse 30. Bei dieser außendichtenden Auslegung können ebenfalls eine oder mehrere z.B. umlaufende Schrumpfschweißnähte 38 am Außenumfang der Spannhülse 30 gesetzt werden, um eine axiale Pressung im Anschlagbereich von Ventilsitzkörper 13 und Ventilsitzträger 10 und damit die erforderliche Abdichtung zu realisieren. 4 zeigt den mit IV in 3 bezeichneten Ausschnitt in einer vergrößerten Darstellung zur Verdeutlichung der kardanischen Lagerung.In the 3 is the downstream end of the valve in a second embodiment as section II of 1 shown in an enlarged view. This version differs in particular from the one in 2 example shown in that the lower end face 33 of the valve seat carrier 10 is not executed according to plan. Rather, it has the valve seat body 13th facing front side 33 of the valve seat carrier 10 a stepped geometry. The end face runs from the radial outside 33 Over a certain section planar at right angles to the longitudinal axis of the valve seat support 10 and then goes radially inward into a conical area 35 about, which is radially inward of the valve seat body 13th facing tapered. The conical area 35 the front side 33 of the valve seat carrier 10 acts with a rounded upper face 36 of the valve seat body 13th to a cardan bearing together. To this Way can be the valve seat body 13th opposite the valve seat support 10 center and align. Only after the valve seat body has been precisely aligned 13th and valve seat supports 10 They are secured to each other by means of the weld seam 34 between the valve seat support 10 and the adapter sleeve 30th . With this external sealing design, one or more, for example, circumferential shrink weld seams can also be used 38 on the outer circumference of the adapter sleeve 30th be set to an axial pressure in the stop area of the valve seat body 13th and valve seat supports 10 and thus to realize the necessary sealing. 4th shows the IV in 3 designated section in an enlarged view to illustrate the cardan bearing.

In der 5 ist das abströmseitige Ventilende in einem dritten Ausführungsbeispiel als Ausschnitt II von 1 in einer vergrößerten Darstellung gezeigt. Diese Ausführung unterscheidet sich insbesondere von dem in 3 gezeigten Beispiel dadurch, dass die unteren Stirnseite 33 des Ventilsitzträgers 10 in den Teilbereichen umgekehrt, aber ebenfalls nicht durchgehend plan ausgeführt ist. Vielmehr besitzt die dem Ventilsitzkörper 13 zugewandte Stirnseite 33 des Ventilsitzträgers 10 wiederum eine gestufte Geometrie. Von radial außen beginnend besitzt die Stirnseite 33 einen nach radial innen konisch verlaufenden Bereich 35, der dann weiter nach radial innen in einen Abschnitt im rechten Winkel zur Längsachse des Ventilsitzträgers 10 übergeht. Der konisch verlaufende Bereich 35 verjüngt sich nach radial innen dem Ventilsitzkörper 13 abgewandt. Der konisch verlaufende Bereich 35 der Stirnseite 33 des Ventilsitzträgers 10 wirkt in analoger Weise wie im Bespiel der 3 und 4 mit der abgerundeten oberen Stirnseite 36 des Ventilsitzkörpers 13 zu einer kardanischen Lagerung zusammen. Auf diese Weise lässt sich der Ventilsitzkörper 13 gegenüber dem Ventilsitzträger 10 zentrieren und ausrichten. Erst nach der genauen Ausrichtung von Ventilsitzkörper 13 und Ventilsitzträger 10 zueinander erfolgt die Sicherung mittels der Schweißnaht 34 zwischen dem Ventilsitzträger 10 und der Spannhülse 30. Bei dieser innendichtenden Auslegung können ebenfalls eine oder mehrere z.B. umlaufende Schrumpfschweißnähte 38 am Außenumfang der Spannhülse 30 gesetzt werden, um eine axiale Pressung im Anschlagbereich von Ventilsitzkörper 13 und Ventilsitzträger 10 und damit die erforderliche Abdichtung zu realisieren. 6 zeigt den mit VI in 5 bezeichneten Ausschnitt in einer vergrößerten Darstellung zur Verdeutlichung der kardanischen Lagerung.In the 5 is the downstream end of the valve in a third embodiment as section II of 1 shown in an enlarged view. This version differs in particular from the one in 3 example shown in that the lower end face 33 of the valve seat carrier 10 reversed in the sub-areas, but also not consistently flat. Rather, it has the valve seat body 13th facing front side 33 of the valve seat carrier 10 again a stepped geometry. Starting from the radial outside, the face has 33 a radially inwardly conical area 35 , which then continues radially inward into a section at right angles to the longitudinal axis of the valve seat support 10 transforms. The conical area 35 tapers radially inward of the valve seat body 13th turned away. The conical area 35 the front side 33 of the valve seat carrier 10 works in an analogous way as in the example of the 3 and 4th with the rounded upper face 36 of the valve seat body 13th to a cardan bearing together. In this way, the valve seat body 13th opposite the valve seat support 10 center and align. Only after the valve seat body has been precisely aligned 13th and valve seat supports 10 They are secured to each other by means of the weld seam 34 between the valve seat support 10 and the adapter sleeve 30th . With this internally sealing design, one or more, for example, circumferential shrink weld seams can also be used 38 on the outer circumference of the adapter sleeve 30th be set to an axial pressure in the stop area of the valve seat body 13th and valve seat supports 10 and thus to realize the necessary sealing. 6th shows the VI in 5 designated section in an enlarged view to illustrate the cardan bearing.

Die konischen Bereiche 35 können, wie gezeigt, jeweils auch angefast enden. Ebenso ist es auch denkbar, die Stirnseite 33 über ihre gesamte radiale Erstreckung als konisch verlaufenden Bereich 35 ohne plane Abschnitte vorzusehen.The conical areas 35 can, as shown, also end chamfered. It is also conceivable for the end face 33 over its entire radial extent as a conical area 35 without providing planar sections.

Alle die Geometrie der kardanischen Lagerung zwischen Ventilsitzkörper 13 und Ventilsitzträger 10 betreffenden vorbeschriebenen Designmerkmale können auch genau umgekehrt am jeweils anderen Bauteil umgesetzt sein, ohne dass die gewünschte Funktion dabei nicht gewährleistet wäre.All the geometry of the cardanic bearing between the valve seat body 13th and valve seat supports 10 Relevant above-described design features can also be implemented exactly the other way around on the respective other component, without the desired function not being guaranteed.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102005052255 A1 [0002]
DE 102005061424 A1 [0003]

Claims

Valve for metering a fluid, in particular fuel injection valve (1), in particular for direct injection of fuel into a combustion chamber, for fuel injection systems of internal combustion engines, with an excitable actuator (15) for actuating a valve closing body (12) which, together with a valve seat body ( 13) formed valve seat surface (14) forms a sealing seat, and at least one spray opening (4), which is formed downstream of the valve seat surface (14), and with a valve seat body (13) receiving, forming part of a valve housing (22) and with the Valve seat support (10) connected to the valve seat body (13), characterized in that the valve seat support (10) and the valve seat body (13) are fixedly connected to one another indirectly via a clamping sleeve (30).

Valve after Claim 1 , characterized in that the valve seat body (13) is made of a ceramic material and the valve seat support (10) and the clamping sleeve (30) are each made of a metallic material.

Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping sleeve (30) is a sleeve-shaped component which at its lower end has a base area (31) angled by approximately 90 ° with which it forms a shoulder (32) of the valve seat body ( 13) engages under and thus receives the valve seat body (13).

Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve seat body (13) is brought into contact with a flat lower end face (33) of the valve seat support (10).

Valve after one of the Claims 1 to 3 , characterized in that a conically extending region (35) is provided at least in sections on the lower end face (33) of the valve seat support (10), with which a rounded upper end face (36) of the valve seat body (13) cooperates to form a cardanic bearing.

Valve after Claim 5 , characterized in that either radially on the inside or radially on the outside of the conical area (35) of the lower end face (33) of the valve seat support (10) is followed by a flat section.

Valve after Claim 5 or 6th , characterized in that the conical region (35) ends chamfered.

Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping sleeve (30) has a greater axial extent than the axial extent of the valve seat body (13).

Valve after Claim 8 , characterized in that the valve seat support (10) and the clamping sleeve (30) are firmly connected to one another in their overlapping area by means of a weld seam (34).

Valve according to one of the preceding claims, characterized in that one or more, preferably circumferential, shrink-weld seams (38) are placed on the outer circumference of the clamping sleeve (30), by means of which the component length of the clamping sleeve (30) can be reduced.